اتصال سری و موازی در پنل‌های خورشیدی

سرویس انرژی های تجدیدپذیر برق نیوز: اتصال پنل‌های خورشیدی به یکدیگر روشی ساده و مؤثر در افزایش قابلیت انرژی خورشیدی است. اما چگونه این پنل‌ها را به هم متصل کنیم تا ولتاژ وتوان تولید آنچه الان وجود دارد را افزایش بدهیم. سیم کشی پنل‌های خورشیدی به صورت ترکیب‌های سری و موازی برای ساخت آرایه‌های بزرگتر اغلب نادیده گرفته می‌شود، اما اساس طراحی هر سیستم انرژی خورشیدی است.

سه روش اساسی اما بسیار متفاوت برای اتصال پنل های خورشیدی به یکدیگر وجود دارد و هر روش اتصال برای یک هدف خاص طراحی شده است. به عنوان مثال ، برای تولید ولتاژ خروجی بیشتر یا برای تولید جریان بیشتر ، پنل های خورشیدی را می توان به صورت سری یا موازی سیم کشی کرد تا به ترتیب ولتاژ یا آمپر را افزایش دهد ، یا می توان آنها را به صورت سری و  موازی به هم وصل کرد تا هم ولتاژ و هم جریان خروجی را افزایش دهد.بنابراین با اتصال مناسب پنل های خورشیدی می توان کارایی سیستم را تا حد زیادی بهبود بخشید.

اتصال پنل های خورشیدی به صورت سری :

 

 

در این روش از پنل‌ها با ولتاژ متفاوت، ولی جریان یکسان استفاده شده است. با سری کردن پنل‌ها آرایه به ولتاژ ۲۱ ولت می‌رسد  که  توان به ۶۳ وات می‌شود. در این حالت جریان همان ۳ آمپر است، اما خروجی ولتاژ به ۲۱ ولت می‌رسد.

 

 

پنل‌های سری با جریان متفاوت:

 

تمام پنل‌ها ولتاژ و جریان متفاوتی دارند و در این حالت جریان کل به جریانی پنلی که جریان کمتری دارد محدود می‌شود در تصویر زیر جریان کل به ۱ آمپر محدود می‌شود  ولتاژ هم مثل روش قبل حساب شده و ۱۹ ولت می‌شود و توان آن به ۱۹ وات می‌رسد که باعث کاهش کارایی آرایه می‌شود . در پنلی که ولتاژ ۹ ولت و جریان ۵ آمپر دارد تنها از ۲۰ ٪  حداکثر پتانسیل آن استفاده شده است که باعث کاهش راندمان و هدر رفتن سرمایه در خرید این پنل می‌شود. اتصال سری پنل‌ها باجریان متفاوت فقط به صورت موقت استفاده می‌شود بخاطر اینکه پنل خورشیدی با کمترین جریان ٫ خروجی کل آرایه را تعیین می‌کند.

 

 

اتصال پنل های خورشیدی به صورت موازی :

روش بعدی که می‌خواهیم پنل‌های خورشیدی را به هم متصل کنیم، همان چیزی است که به عنوان "سیم موازی" شناخته می‌شود. اتصال پنل‌های خورشیدی به طور موازی به منظور تقویت جریان کل سیستم استفاده می‌شود و برعکس اتصال سری است. در پنل‌های خورشیدی با سیم کشی موازی، تمام پایانه‌های مثبت را به یکدیگر متصل می‌کنید (مثبت به مثبت) و تمام پایانه‌های منفی را با هم (منفی به منفی) وصل می‌کنید تا اینکه تنها به یک اتصال مثبت و منفی برای اتصال به تنظیم کننده و باتری باقی بمانید. وقتی پنل‌های خورشیدی را به طور موازی وصل شوند، ولتاژ کل خروجی برابر با ولتاژ یک پنل می‌شود، اما جریان خروجی همانطور که نشان داده شده به مجموع مقدار خروجی هر پنل می‌رسد.

 

پنل‌های موازی با مشخصات یکسان:

 

در این روش ولتاژ کل آرایه همان ولتاژ یک پنل است، ولی جریان آرایه به مجموع جریان پنل‌ها ۹ آمپر می‌رسد و توان در این حالت ۵۴ وات است.

 

 

پنل‌های موازی با ولتاژ‌و جریان متفاوت:

در این حالت جریان موازی مانند گذشته افزایش می‌یابد، اما ولتاژ به کمترین مقدار تنظیم می‌شود، در این حالت ۳ ولت می‌شود. پنل‌های خورشیدی در حالت موازی باید ولتاژ خروجی یکسانی داشته باشند. اگر یک پنل ولتاژ بالاتری داشته باشد.

ولتاژ خروجی  آن به مقدار پنلی که کمترین ولتاژ را دارد افت پیدا می‌کند. در شکل می‌توانیم ببینیم که پنلی که ولتاژ ۹ ولت و ۵ آمپردارد، تنها با حداکثر  ۳ ولت کار می‌کند، زیرا عملکرد آن تحت تاثیرپنل کوچکتر قرار می‌گیرد که باعث کاهش کارایی و هدررفت پول بدلیل خرید پنل با ولتاژ می‌شود. اتصال موازی پنل‌ها با ولتاژ‌های متفاوت توصیه نمی‌شود، زیرا پنل با کمترین ولتاژ، ولتاژ آرایه را تعیین می‌کند. در روش اتصال موازی پنل‌ها مهم این است که ولتاژ پنل‌ها یکسان باشد، ولی لازم نیست جریان یکسانی داشته باشند.

 

 

یک روش ساده در رابطه با نحوه اتصال پنل های خورشیدی به دو صورت موازی یا سری ، فقط به یاد داشته باشید که سیم کشی موازی = آمپر بیشتر ، و سیم کشی سری = ولتاژ بیشتر ، و با نوع مناسب و ترکیبی از پنل های خورشیدی می توانید تقریباً به هر وسیله برقی که ممکن است در خانه خود داشته باشید برق برسانید .